Конспект лекций По дисциплине «Свети эвм» Для специальности

Вид материала

Конспект

Содержание 7.6 Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели OSI §8. Базовые сетевые технологии 8.1.1 Стандарт 10Base-2 8.1.2 Стандарт 10Base-T

Подобный материал:

• Конспект лекций по дисциплине «сетевые технологии» (дополненная версия) для студентов, 2520.9kb.
• Конспект лекций для студентов специальности 080110 «Экономика и бухгалтерский учет, 1420.65kb.
• Конспект лекций для студентов по специальности i-25 01 08 «Бухгалтерский учет, анализ, 2183.7kb.
• Краткий конспект лекций по дисциплине «Основы лесоводства и лесной таксации» Для студентов, 923.35kb.
• Конспект лекций по дисциплине «Маркетинг», 487.79kb.
• Рабочая программа по дисциплине "Схемотехника эвм" для специальности 22. 01 "эвм, комплексы,, 87.32kb.
• Конспект лекций для студентов специальности 080504 Государственное и муниципальное, 962.37kb.
• Конспект лекций для студентов специальности 090804 "Физическая и биомедицинская электроника", 1000.94kb.
• Конспект лекций для студентов специальности «Менеджмент организации», 858.96kb.
• Конспект лекций из|с| дисциплины "Компьютерные сети и телекоммуникации" для специальности, 674.68kb.

7.6 Функциональное соответствие видов коммуникационного оборудования уровням модели OSI

§8. Базовые сетевые технологии

8.1 Ethernet (IEEE 802.3).

представляет собой набор из нескольких технологий (согласно стандарту IEEE 802.3):

10Base-5 – использует в качестве среды передачи данных "толстый" коаксиал. Максимальная длина сегмента - 500 метров (без повторителей).

10Base-2 - использует в качестве среды передачи данных "тонкий" коаксиал. Максимальная длина сегмента - 185 метров (без повторителей).

10Base-T - использует в качестве среды передачи данных неэкранированную «витую пару». Образует звездообразную топологию на основе концентратора. Расстояние между концентратором и конечным узлом - не более 100 м.

10Base-F - использует в качестве среды передачи данных волоконно-оптический кабель. Топология аналогична топологии стандарта 10Base-T. Имеется несколько вариантов этой спецификации - FOIRL (расстояние до 1000 м), 10Base-FL (расстояние до 2000 м), 10Base-FB (расстояние до 2000 м).

Согласно 802.3 в названиях этих технологий закодировано: 10 - битовая скорость передачи данных этих стандартов - 10 Мбит/с, Base - метод передачи на одной базовой частоте 10 МГц (в отличие от методов, использующих несколько несущих частот, которые называются Broadband - широкополосными). Последний символ в названии стандарта физического уровня обозначает тип кабеля: 10Base-5 - сегменты по 500 м (5 раз по 100 м), 10Base-2 - сегменты по 185 м (приблизительно 200 м), 10Base-Т - кабель на основе неэкранированной витой пары (Unshielded Twisted Pair, UTP), 10Base-F - оптоволоконный кабель (fiber - волокно).

Для всех вариантов физического уровня технология Ethernet использует манчестерский код. Все виды стандартов Ethernet используют один и тот же метод разделения среды передачи данных - метод CSMA/CD - метод доступа к разделяемой среде с контролем несущей и обнаружением коллизий. (подробное описание см. в []).

Этот метод организовывает работу сети Ethernet следующим образом: каждая станция сети прослушивает, занят ли кабель (есть несущая в кабеле?). Если кабель свободен (несущая не обнаружена), станция сети начинает передавать кадр. Причем каждая такая передача ограничена в своей продолжительности (потому что, существует максимальный размер кадра). Более того, оборудование должно делать небольшие паузы между передачами пакетов (межкадровые интервалы IPG), чтобы не получилось так, что сеть используется одной парой станций, и чтобы другие тоже имели возможность доступа к сети. при этом каждая станция сети наблюдает за состоянием кабеля, когда он передает, чтобы узнать, когда другой сигнал помешал его передаче. На техническом языке такое слежение называется обнаружением коллизий. Как только коллизия обнаружена, станция аварийно завершает передачу, посылает 32-битовую последовательность для оповещения остальных о возникновении этой "неприятности", ждет конца работы других станций и снова пытается повторить передачу. При этом нужно соблюдать осторожность, иначе сеть может оказаться перегруженной узлами, впустую пытающимися передавать, причем каждая передача будет приводить к коллизии. Чтобы избежать таких ситуаций, Ethernet использует случайную паузу, которая образуется при каждой коллизии.

При передаче максимального количества кадров минимальной длины (72 байт) по сегменту Ethernet, полезная пропускная способность сети составляет 5,48 Мбит/с. При передаче кадров максимальной длины, что увеличивает нагрузку на сеть полезная пропускная способность повышается и равна 9,76 Мбит/с. Однако при реальной передаче кадров несколькими узлами сети существует еще и время ожидания доступа к сети а также возникают коллизии. Следует четко представить, что в сети, которая использует метод CSMA/CD вероятность возникновения коллизий растет с ростом нагрузки на сеть. Полезная эффективность сети Ethernet находится в пределах 40-60%.

Очень подробное описание стандартов 10Base-5 и 10Base-F можно найти в []. Мы их опустим в связи с тем, что перечисленные технологии на сегодняшний день используются редко. рассмотрим наиболее распространенные стандарты — 10Base-2 и 10Base-T.

8.1.1 Стандарт 10Base-2

Стандарт 10Base-2 использует в качестве передающей среды коаксиальный кабель с диаметром центрального медного провода 0,89 мм и внешним диаметром около 5 мм (RG-58 разных модификаций).

Основные принципы подключения показаны на рис.



Реально на ПК это выглядит так, как показано на рис.



К каждой сетевой карте подключается Т-коннектор (см. рис).



К нему подключается с обоих сторон тонкий коаксиал с BNC-коннекторами (см. рис), если станция не «крайняя» в шине.



Иначе с одной стороны (на конце шины) подключается «терминатор» (сопротивление в 50 Ом) — см. рис.



Максимальное количество станций, подключаемых к одному сегменту, - 30. Стандарт 10Base-2 предусматривает использование повторителей. И на этот стандарт распространяется "правило 5-4-3":***. Два крайних нагруженных сегмента могут подключать не более 29 узлов, а промежуточный сегмент не более 28 узлов. Потому максимальное количество узлов "тонкого" Ethernet - не более 86. Минимальное расстояние между станциями -1м. Кабель "тонкого" коаксиала имеет разметку для подключения узлов с шагом в 1 м. Поэтому для стандарта 10Base-2 не трудно рассчитать, что сеть стандарта 10Base-2 будет иметь максимальную длину в 5х185 = 925 м. Очевидно, что это ограничение является более сильным, чем общее ограничение в 2500 метров. Поэтому в такой сети коллизии будут легче распознаваться.

Основные характеристики 10Base-2 приведены в таблице

Основная используемая топология	общая шина
Используемый провод	коаксиальный кабель 50 Ом, тонкий
Максимальная длина сегмента	185 метров
Минимальное расстояние между точками подключения	0,5 метра
Максимальное количество точек подключения к сегменту	30
Максимальное количество сегментов в сети	5
Максимальное количество узлов в сети	86

8.1.2 Стандарт 10Base-T

Стандарт 10Bаse-T принят в 1991 году. Он имеет обозначение IEEE 802.3i.

Стандарт 10Base-T - это стандарт сети Ethernet, который использует в качестве среды передачи данных две неэкранированные витые пары (т.е. UTP категории не ниже 3).

Сеть 10Base-T выглядит так, как показано на рис.



Стандарт 10Base-T использует типовую топологию "звезда":

Конечные узлы сети 10Base-T соединяются по топологии "точка-точка" со специальным устройством - многопортовым повторителем с помощью двух витых пар.

Одна витая пара предназначена для передачи данных от станции к повторителю, обычно обозначается как выход Т_x сетевого адаптера, а другая - для передачи данных от повторителя к станции, вход R_x сетевого адаптера. Т_x - передатчик (transmitter); R_x - приемник (receiver) — см. рис

.


Концентраторы могут подключаться и к сетям Ethernet на основе коаксиального кабеля стандартов 10Base-5 и 10Base -2, и волоконной оптики 10Base-F.

Концентраторы 10Base-T можно соединять друг с другом с помощью тех же портов, которые предназначены для подключения конечных узлов. При этом нужно позаботиться о том, чтобы передатчик и приемник одного порта были соединены соответственно с приемником и передатчиком другого порта.

При использовании концентраторов в 10Base-T сети необходимо придерживатся следующих правил:

максимальное расстояние отрезка витой пары между двумя непосредственно связанными узлами (станциями и концентраторами) не более 100 м при наличии витой пары качества не ниже категории 3.

максимально число концентраторов между любыми двумя станциями сети равно 4 (Это правило носит название "правила 4-х хабов" и оно заменяет "правило 5-4-3", которые относится к коаксиальным сетям).

при создании сети 10Base-T с большим числом станций концентраторы можно соединять друг с другом иерархическим способом, образуя древовидную структуру с единственным концентратором на вершине. При чем как показывает этот рисунок стандарт 10Base-T позволяет объединять в одном сегменте различные виды физического кабеля (коаксил, оптоволокно).

Петлевидное соединение концентраторов в стандарте 10Ваsе-Т запрещено!. Это приводит к некорректной работе сети.

нам известно, что общее количество станций в сети 10Base-T не должно превышать общего предела в 1024, и для данного типа физического уровня это количество действительно можно достичь.

Ограничение в 2500 м длины сети, здесь понимается как максимальное расстояние между любыми двумя конечными узлами сети, еще часто применяется также термин "максимальный диаметр сети".

Очевидно, что если между любыми двумя узлами сети должно быть не больше 4-х повторителей, то максимальный диаметр сети 10Base-T составляет 5*100 = 500 м.

Основные характеристики 10Base-T приведены в таблице

Основная используемая топология	звезда
В центре звезды расположено устройство	Концентратор (HUB)
Используется провод типа	витая пара (категории 3 или лучше)
Тип соединителя	RJ-45
Максимальное расстояние между устройствами	100метров (возможно использование другого ограничения: Максимальное затухание сигнала на пути от источника до приемника не более 11,5 дб)
Максимальное количество узлов	не более 1024